应邀参观特斯拉上海超级工厂,见证其在生产制造领域的实力

导语：近日，应邀参观特斯拉上海超级工厂，见证其在生产制造领域的实力。

王剑 | 作者 锐石商业评论 | 出品

特斯拉的产品一直被谈论。然而，决定汽车企业核心竞争力的不仅是消费者最终接触到的汽车产品，还有其背后的制造方法，这决定了企业可以生产出什么样的成本和质量。

在帮助特斯拉以超高效率生产好产品的背后，位于中国上海临港的超级工厂做出了巨大贡献。它不仅是世界上汽车企业生产效率和质量最高的工厂之一，也是特斯拉第一家从零开始定制的汽车工厂。平均来说，一辆新车可以在不到40秒的时间内下线。

近日，《锐石商业评论》应邀参观了这家著名的汽车工厂，见证了其新的制造奇迹。

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上海超级工厂生产布局布局

2019年，在浦东最东南端的临港，特斯拉上海超级工厂在荒芜中拔地而起，以惊人的速度创造“当年开工，当年竣工，当年生产，当年交付”的奇迹。

上海超级工厂占地面积86万平方米（约120个足球场），与国内同级汽车制造商相比并不大。但整个工厂充分利用三层三维空间和封闭流线规划，没有仓储，充分发挥生产能力和空间。

通过工厂的垂直整合，可以显著提高自动化能力。用马斯克的话说，“一切都在同一个屋檐下”，能够实现“工厂一端输入原材料，另一端输出车辆”。

上海超级工厂由四个内部连接的车间、电池电机组装车间和停车场组成：冲压、焊接、涂装和总装。

工厂没有独立的行政建筑，办公区位于装配车间的二楼，食堂等功能区分散在各车间的二楼或工厂建筑的夹层。这不仅是为了更好地利用空间的效率，也是为了更好地响应和解决生产中的各种问题。

此外，工厂还有一个专门的创新研发中心，拥有大约500到1000人的研发团队，新的Model 三、Model Y进化版的大部分设计都来自这个中国研发中心。

作为一家现代化的生产企业，最需要关注的是车间生产线。

中信出版社出版的中文版《埃隆》·在《马斯克传》一书中，马斯克称赞福特的T型生产线，“最难的不是设计Model T，相反，我们发现了像福特流水线这样的汽车制造方法，并建造了胭脂河工厂。”

100多年前，福特发明了汽车生产线，不仅提高了生产效率，而且将汽车成本降低到了普通家庭可以承受的水平；丰田开始了精益生产和大众平台开发，定义了现代汽车生产模式。

现在，特斯拉正在通过新技术革命重新定义未来的汽车工业。

传统汽车公司一般采用L型或S型车间平面布局，而上海超级工厂最特别的是“向空间产能”。

超级工厂内，两条相邻工序的生产线呈立体布局，底部是AGV(自动导向车，Automated Guided Vehicle）传送带不断流动，而空气中则是大型吊具运输大型部件进行最终组合。

冲压车间是汽车制造的四大冲压涂装过程中的初始环节。原材料钢板将在这里冲压成设计好的冲压部件，然后通过传输系统送到焊接车间进行焊接组装，称为“白车身”在汽车框架之后，一切“白车身”将有序地进入涂装车间进行喷涂处理，一切都将进入总装车间等待最后的过程。

装配车间的过程是最繁琐的，几乎所有的汽车零部件都需要在这里集成。工人需要给它“裸车”玻璃、线束和座椅依次安装，电池、电机、前桥和后桥必须安装在底盘上。所有部件组装完毕后，一辆完整的特斯拉亮相。

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高效、高质量的超级工厂

超级工厂最令人震惊的是无数昼夜工作的机械臂。据报道，工厂一期焊接车间有500多个机械臂，自动化率达到95%。其中，据官方介绍，特斯拉焊接车间的自动化率接近100%。

这些机械臂以超乎想象的灵活性相互配合，不需要人工干预就能在空中抓取、组装和焊接零件。

目前，特斯拉汽车装配线点焊、激光焊等高精度工作大部分已移交工业机器人，工人只负责检测和维护，涂胶、连接、螺钉等机器效率不如人工生产工艺。

超级工厂的每个车间都有一个自动化的生产过程管理系统来实时监控整个生产过程。屏幕和指示灯安装在总装车间的每个车站，可以实时反映生产过程的进度。

在过程最繁忙、最繁忙的装配车间，每个车站都有一个监控屏幕，可以扫描和拧紧操作环节。只有每个环节都是绿色的，车辆才能顺利离线；否则，红灯将亮起，有问题的车辆将及时推到车站末端，等待处理，后续车辆离线流程将继续进行。

所有这些高效流程的背后，都离不开特斯拉的研发“数字神经网络”。

现代生产需要科学先进的管理体系，如调节人体中枢神经系统的多巴胺，帮助人类调节和增加心肌功能。

上海超级工厂“多巴胺”它是其独特的生产制造控制系统MOS，这个庞大的数字神经网络访问所有车间的生产数据，包括零部件本身和过程数据，为设备自动化、生产设备无线连接、生产信息数据收集、人机交互、智能决策等提供完美的网络服务。

超级工厂的每个车间都有一个特殊的数据测量和分析系统，从源头控制零件质量100%稳定可控，以及生产过程中数据的控制和可追溯性。

例如，冲压车间采用最新的伺服驱动技术和数控液压拉伸技术，确保冲压产品的高效稳定输出；压铸车间采用自主开发的大数据分析系统，对压铸工艺参数进行100%的数据统计，并进行参数波动报警功能，确保源头控制部件质量100%稳定可控。

焊接车间采用自主开发的生产制造控制系统，不仅将生产数据与车号绑定，实现全过程可追溯性，而且通过在线测量、自动组装系统和虚拟调试等技术不断优化焊接精度。

涂装车间配备智能生产管理系统，保证100%喷涂自动化，稳定跟踪涂装生产过程和工艺设备的实时运行状态。

核心装配车间还采用特斯拉自主研发的数字制造控制系统。通过车站计算机和高精度电动拧紧工具网络扫描车辆部件，实时监控和自动上传所有制造参数到后台。所有数据库都将长期保留，以便进行后续检查。据说整个数据可以追溯到过去某个环节的螺钉拧紧圈数。

数字神经网络也覆盖了特斯拉的质量控制领域。对于电池、电机等关键部件，特斯拉采用近50套自动检测设备进行检测，确保气密性、高压绝缘、电气性能、电机焊接质量符合标准，所有检测数据100%上传至数据库查询。

同时，超级工厂的数字系统还可以与车辆驾驶计算机保持实时信息交换，使车辆在制造过程中自动完成自检和学习校准工作。

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不到“下线一辆车40秒”的背后

事实上，许多汽车公司都有上海超级工厂的自动装配线系统。然而，该行业的平均离线速度是60秒，但特斯拉可以在不到40秒的时间内离线。秘密在哪里？

在任何工业体系中，提高生产效率的关键在于减少工艺和改进工艺，同时优化流通时间。

在上海超级工厂，除了系统的工业机器人组装系统、详细的操作流程和三维装配线布局外，还通过独特的Warehouse On Wheel(车轮上的仓库)物流系统，以达到最精简的物流运营效率。

整个工厂没有单独的物料仓库，装载成品部件的集卡直接进入车间外部“码头”（dock）卸载，直接进入车间安排生产。

特斯拉通过一个精细的物流管理系统，指挥数千辆不断穿梭的物流车辆构成超级工厂“流动仓库”，压缩内部物流“零距离”。

每辆离线车辆直接停放在工厂露天停车场等待运输，平均每12小时清空场地，更换下一批车辆。

2022年，特斯拉全球产量近137万辆，其中近一半由上海超级工厂贡献。

仅从产能面积来看，特斯拉上海超级工厂的规模就远远超过了国内同类汽车公司。

2022年，占地86万平方米的上海超级工厂产量为72.7万辆，今年第三季度年产能上升至95万辆；作为参考，西安比亚迪工厂占地面积约150万平方米，年产能90万辆。由此可见，特斯拉工厂的单位建筑面积产能较高，土地利用率和生产精益也相应较高。

这家每天24小时连续运营的超级工厂，以极具竞争力的人力资源和先进的生产技术，始终保持着企业毛利率30%以上的行业领先优势。

然而，上海超级工厂并没有真正实现马斯克规划的100%自动化生产的目标，与其向往“用机器生产机器”全自动化工厂，还有一定的差距。

用马斯克自己的话说，“特斯拉工厂仍然是0.5版，未来的超级工厂是3.0版”。

有趣的是，在埃隆·在马斯克传记的中文版中，马斯克称特斯拉超级工厂的生产线为“外星无畏舰”（Alien Dreadnought）。“无畏舰”概念来自现代海军历史上第一艘蒸汽机驱动的主力舰，是现代新战舰历史上的里程碑。

马斯克把特斯拉超级工厂比作“外星无畏号”，这显然代表了他颠覆和重新定义汽车工业的野心。

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帮助上海超级工厂“中国智造”

截至2023年9月17日，特斯拉全球第500万辆车在上海超级工厂下线，上海超级工厂也迎来了第200万辆车下线。

随着综合压铸等生产工艺的不断进步和自动化生产的加快，特斯拉上海超级工厂的新车生产速度和单位面积能力将继续提高，从而实现马斯克的新目标。

2022年底，马斯克提出希望特斯拉每周产量达到4万辆，这意味着特斯拉的超级工厂将从现在不到40秒缩短到每15秒离线一辆车。

如果特斯拉未来能够实现这一工业奇迹，它肯定离不开中国300多家当地新能源汽车零部件企业的帮助，包括电池、芯片和汽车内饰。

在过去的四年里，这些新能源制造商不仅帮助特斯拉上海的超级工厂在很短的时间内迅速实现了95%的零部件本地化率，还带动了10万个就业岗位，创造了7000亿元的订单，演绎出了极具竞争力“中国智造”全产业链。

值得一提的是，特斯拉对上海的经济贡献不容忽视。2022年，上海工厂为上海贡献产值1839亿元，占上海汽车制造业产值的23%，推动相关工业产值增长1.3个百分点。

对马斯克来说，他对未来的想法“不止于车”。

今年3月2日，特斯拉“秘密宏图”在德州的超级工厂开始了第三章。马斯克解释了公司未来的车型规划、产能扩张和新能源领域的布局。

其中，能源产品将成为特斯拉下一个关键产业。

马斯克一直关注着地球使用干净的可持续能源。正如他自己所说，“假如对于未来来说，这是正确的，那就去做吧。”。

4月9日，特斯拉宣布将在上海新建超级工厂，增加储能轨道储能业务，Megapack是专门生产特斯拉储能产品的。

新工厂计划每年生产1万台商用储能电池，相当于约40GWh的储能，为特斯拉品牌提供了更多的发展空间。

对于特斯拉来说，以客户需求为基础、高质量增长、严格控制整个生命周期为发展方向的企业宗旨需要更多的了解和参与。

2023年11月，在第六届中国国际进口博览会上，特斯拉将展区的主题定为“进入中国十年，智造标杆”，它向世界展示了S3XY的新车型、充电和能源产品以及人形机器人，并从电动汽车、工厂、充电和能源部门追溯到中国过去十年的增长过程。

最具特色的特斯拉“爆炸件”展区，Model Y的车身悬挂装置吸引了许多观众驻足。

通过Model Y车相关的白色车身、电池组和新推出的19英寸双子座轮毂结构分解显示，观众可以清楚地了解特斯拉的技术特点和组成。

特斯拉的充电和储能产品在展区也同样引人注目。通过太阳能屋顶（Solar Roof）、家用储能墙（Powerwall）、商用储能电池（Megapack）观众真正感受到特斯拉等能源产品的密切接触“不止于车”未来产业布局。

在特斯拉展示的技术中，现在和未来的界限逐渐模糊，一段新的旅程已经悄然开始。